本文转载自《质量与标准化》杂志;特约记者:徐以立
2022年8月19日,不过是日历上寻常一日,但对于中国的超导电子学领域来说,这是意义非同寻常的日子。这天,由尤立星研究员牵头制定的《超导电性第22–3部分:超导条带光子探测器暗计数率》(IEC 61788–22–3:2022)正式发布。这是全球首个单光子探测器的国际标准,也是中国在超导电子学领域牵头制定的第一个国际标准。所有的宏大叙事,落在一个人身上,不过是一段沉默而枯燥的时光。
“空房子”里,种下种子

超导条带光子探测器(SSPD)是量子通信、光量子计算领域的核心“眼睛”,能捕捉到单个光子级的微弱光信号。
2007年,尤立星刚回国就加入了中国科学院上海微系统与信息技术研究所。他还记得推开实验室门的那一刻:除了空荡荡的屋子,什么都没有。这就如同他要研究的SSPD,在国内设计、制备、测量、系统集成——整条链上的每一个环节,都是空白。
“没什么大不了,干就是了。”他从零开始搭建实验平台,建立团队,像愚公移山一样,把链条上的环节一个一个连接起来。
2014年,尤立星收到国际电工委员会(IEC)超导技术委员会(TC90)新成立的第十四工作组(WG14)——超导电子器件工作组召集人Masataka Ohkubo博士的邮件,博士正式邀请他作为中国专家加入WG 14,他也是最早被邀请的专家之一。
这封邮件不是偶然。他在国际超导电子学界早已不是生面孔,是国际SSPD领域非常活跃的中国学者。“同行认成果,不认头衔。活儿干到哪儿了,门自然就开了。”他说。
起初尤立星只是参与者。他和另外两位国际专家一起,启动了《超导电性第22–1部分:超导电子器件传感器和探测器通用规范》(IEC 61788–22–1)的制定工作。这是他第一次接触国际标准,用他自己的话说,是一次“练手”。
“标准工作不只是写写文档,背后还有很多门道。”他说。正是这次历练,让他摸清了国际标准化的门道:复杂的申报程序,不同国家间的利益拉锯,技术与政治的微妙交织。这些他都看在眼里。最重要的是,他学会了如何与不同文化背景的人有效沟通。
他在国际会议上一次次做报告,把想法摊开来讲。会后咖啡时间,他端着杯子主动找那些专家,听他们怎么说,也解释自己为什么这么想。一来二去,一个跨国合作的网络就在这些对话里一点一点织成了。
2017年,IEC 61788–22–1正式发布,被多个国家和地区采纳为国家或区域标准。尤立星随后也带领团队将其采标为国家标准《超导电子器件传感器和探测器通用规范》(GB/T 39722–2020)。
2018年,凭借在这项标准制定中的贡献,尤立星荣获IEC 1906奖。这是中国在超导电子学领域获得的首个国际标准奖项,也是他个人标准化工作的新起点。
然而,真正的考验才刚刚开始。
一场没有对手的“比赛”

2016年,尤立星接下了前所未有的挑战——牵头制定SSPD暗计数率的国际标准。从“参与者”变成“牵头人”,尤立星一脚踩进去才发现,前面是深水区。从提案到正式发布,IEC 61788–22–3走过了五六年。比正常流程多出的一两年,每一步都充满荆棘。
第一个挑战是程序上的不熟——“摸着石头过河”。国内超导电子领域没有相关标准工作可以借鉴,他们要做的,是从零到一,直接跨越到国际标准。唯一的办法就是“边学边干”,像当年在那间空房间里一样,从头搭建。
第二个挑战是外部环境的封锁——求而不得的“国界困境”。原本计划的循环比对实验(RRT)是标准立项的基础,却成了拦路虎。按常规,RRT需要多个国家的实验室参与。项目刚启动,尤立星就开始推动这件事。3年多,项目做了三轮以上,效果都不理想。原因很现实:没人愿意亮底牌。美国直接不参与,日本不愿意给数据。一轮,两轮,三轮,数据凑不齐就没办法做对比验证。
第三个挑战是最根本的——科学本身的复杂性。暗计数率测量对环境要求极其苛刻,温度涨落、接地、电磁干扰都会成为测量中的“新问题”。作为科学家,尤立星习惯了追求极致。在自己的实验室里,他可以为了一个数据的微小波动,反复调试设备,持续测量三天三夜。然而,标准工作不能这样。标准要求的是“复现性”——不仅是你自己能重复出来,而且任何一个合格的实验室,拿着你的标准,都要能得到一致的结果。这种“通用性”的要求,和科学家骨子里的“精确性”追求,时常发生冲突。
我问他:“那时候想过放弃吗?” “没有。”他回答得很干脆,“这是我们国家牵头的第一个超导电子领域国际标准,只许成功,不能失败。” 路走不通,那就绕道。
“没办法,只能退而求其次。”他说。他改变了方案,不再强求国际实验室之间的横向比对,而是在国内实验室里,选取不同时间点,反复做实验,用时间的纵向稳定性来替代空间的横向一致性。这种“曲线救国”的方式把方法的可靠性验证出来了,结果最终也得到了国际同行的认可。在这个过程中,他对科学家和标准专家这两个身份有了更深的体会——标准对复现性的“苛刻”要求,反过来逼着科学家思考“标准”中的科学问题,再从标准的角度来思考新科学问题。
科学就是这样,在思考中不断向前推进。
2022年,IEC 61788–22–3:2022正式发布,而后尤立星团队也完成了采标工作,制定了中国国家标准《超导条带光子探测器暗计数率》(GB/T 42747–2023)。
路走通了。

那笔“不划算”的账,总要有人算

有人算过一笔账。从传统科研评价体系来看,这件事投入产出比太低了——七八年时间,你能发多少篇论文?你能申请多少科研经费?你还得应付复杂程序、烦琐文本,以及没完没了的跨国沟通。这笔账怎么算都不划算。
然而,尤立星不是这么想的。国际标准制定的工作,是一个建立国际科技“朋友圈”的过程。国际标准工作是国际合作和交流的平台,也是展示中国学者和科研成果的舞台。2023年,尤立星获得欧洲应用超导学会颁发的国际应用超导杰出贡献奖(ESAS Award for Excellence),获奖评语中除了提到“尤立星研制高性能SSPD器件及其在量子信息领域应用成就”外,还提到“尤立星积极投身于标准化领域工作,制定了超导传感器和探测器领域首个国际标准”。
还有一些成果,藏在实验室之外。他不想让科研成果只停留在论文里,而是想让它们真正走出实验室,成为科学仪器,从“书架”走向“货架”。2017年,赋同量子科技(浙江)有限公司成立。如今,国产SSPD系统在国内市场的占有率接近80%。曾经被“卡脖子”的领域,已经完全实现了自主可控。这份从实验室到市场的成功跨越,让他成为首位摘得电气与电子工程师学会(IEEE)CSC Carl H. Rosner创业奖的中国大陆学者。
科学家、标准专家——这两个身份在尤立星身上形成了一种奇妙的张力。标准工作倒逼他把科研工作做得更严谨——因为要给世界一个可以遵循的规范,他自己必须先走到那个规范的界限之外去探路。标准工作也让他看到了传统科研未曾关注的盲区,从而产生新的研究思路。更重要的是,标准成了他推动国际科研合作的桥梁:当你是规则的制定者时,你就站在了舞台的中央。
“三合一,”他说得很朴素,“国家的需求、科学家的追求、党员的责任。其实说到底是一件事:科学无国界,科学家有祖国,国家的需求,就是我的战场。”
这条路的意义,早已超越了个人的得失。

轻舟已过,前路万重

继2023和2024年尤立星先后获得欧洲应用超导学会和IEEE两项国际奖项后,2025年年底他成功当选为IEEE Fellow。如今,他还有了另外一个特殊的“标准工作者”身份:IEC/ISO JTC 3的联络代表,推动国际电工委员会(IEC)和国际标准化组织(ISO)两个国际组织在量子技术标准化工作方面的协同。
荣誉加身,但他想谈的还是那些未完成的事。
“前沿科技标准化,必须‘科学家先行’。”他说。他觉得,站在最前沿的人,才有资格定义前沿。先当科学家,再做标准专家,这个顺序不能乱。
量子、AI这些领域,技术跑得太快,规则还在后面追。越是这样,建立标准就越具有时间紧迫性。
对于七八年磨一个标准,年轻人的犹豫,他懂。然而,他依旧觉得标准的长远价值,是任何单篇论文都比不了的,因为它定义了一个领域,规范了一个行业,为一个时代的技术划定了刻度。
这话不是一时的口号,是他走了十几年才明白的。
采访快结束时,我问道:“如果回到2015年,刚参与标准工作那会儿,您会对当时的自己说什么?”
他想了想,说道:“没什么大不了,干就是了。”
话还是那句话,但语气和当年不一样了:从前是初生牛犊的那股莽劲儿;如今说出来,多了几分“轻舟已过万重山”之后的释然。
只是再释然,也有放不下的事。直到今天,他还对IEC 61788–22–3:2022没能做成循环对比实验(RRT)耿耿于怀。“缺了这一环,不管是科学维度上,还是技术维度上,都还有很大的完善空间。”他说。没解决的问题还在那儿,工作还要继续做下去。
路还长,但方向对了。
如同当年推开那扇实验室大门,眼前依然是一片需要开拓的旷野。
“没什么大不了,接着走就是了。”
关于赋同

赋同量子创办于2017年,是国家高新技术企业,浙江省“专精特新"中小企业。公司主要从事超导单光子探测器及其周边设备的研发、生产和销售,是中国超导单光子探测器产业化的先驱与引领者。
公司核心产品超导单光子探测系统性能指标居于国际领先地位,已在全球销售200+台/套,国内市场占有率超过80%。在量子信息领域,公司深度参与“九章”光量子计算优越性实验、千公里光纤量子密钥分发实验、基于纠缠的城域量子网络实验等重大原创性成果,相关成果在Nature、Science、Nature Photonics等高水平期刊发表百余篇。同时,公司持续拓展激光测距、生物成像、表面化学、天文观测、集成电路无损探伤等前沿方向的应用。
公司先后承担科技部2030量子专项、省市科技重大专项等项目,牵头/参与制定国际、国家和行业标准的研制,获得2019年度中国光学工程学会技术发明一等奖等荣誉。
官网链接:
https://www.cnphotec.com/